はじめに |
第1章 見なおそう!エネルギーの基礎 |
1 エネルギーとは何だろう?「アリストテレスの「エネルゲイア」」 10 |
2 エネルギーは変化する「宇宙の四つの力が源」 12 |
3 宇宙のエネルギーは大規模「ニュートンの重力」 14 |
4 分子と化学の日常のエネルギー「マックスウェルの電磁力」 16 |
5 地球内部のエネルギー「フェルミの弱い力」 18 |
6 原子の内部に潜む莫大なエネルギー「湯川秀樹の強い力(核力)」 20 |
7 生体のエネルギーも電磁力から「光合成とATP」 22 |
8 熱エネルギーと「時間の矢」「熱力学の第一 第二法則」 24 |
9 エネルギー問題とは?「トリレンマの克服」 26 |
10 日本のエネルギー資源は?「低いエネルギー自給率」 28 |
11 超長期エネルギー予測は?「21世紀は「環境の世紀」」 30 |
第2章 考えよう!地球環境 |
12 地球環境問題とは?「エコロジカルフットプリント」 34 |
13 地球温暖化は本当か?「太陽の日照量変化と温室効果ガス」 36 |
14 地球のエネルギー収支は?「太陽エネルギーと二酸化炭素ガス」 38 |
15 地球温暖化対策は?「二酸化炭素ガス固定対策と環境税」 40 |
16 オゾンホールが広がる!「紫外線によるフロンの分解」 42 |
17 大気汚染と酸性雨の被害「硫黄酸化物、窒素酸化物」 44 |
18 希少生物を保護しよう!「環境汚染と環境ホルモン」 46 |
19 ゴミ問題を考える「3R(リデュース、リユース、リサイクル)」 48 |
20 放射性廃棄物はどうする?「バックエンド対策」 50 |
第3章 どうなる!化石エネルギー |
21 化石燃料がなくなる?「確認埋蔵量と可採年数」 54 |
22 石炭はどのようにできたのか?「地質時代の石炭紀」 56 |
23 石炭を活用する「ガス化と液化」 58 |
24 石油はどのようにできたのか?「有機成因説と無機成因説」 60 |
25 石油資源の特殊性「原油原価とOPEC」 62 |
26 石油に代わる主力燃料は?「天然ガスとLNG貿易」 64 |
27 石油の固まりを活用する「オイルシェール、オイルサンド」 66 |
28 「燃える氷」は豊富か?「メタンハイドレート」 68 |
第4章 やさしく!自然エネルギー |
29 自然エネルギーは無尽蔵?「再生可能エネルギーと新エネルギー」 72 |
30 水資源の活用とダムの建設「水力発電」 74 |
31 太陽光を直接電気に変える「太陽光発電」 76 |
32 太陽熱の利用は身近「太陽熱発電」 78 |
33 古代から使われた風力「風力発電」 80 |
34 海洋エネルギーの魅力「潮汐、波力、海洋温度差」 82 |
35 地熱の積極的利用「熱水発電と高温岩体発電」 84 |
36 生体に蓄積された太陽エネルギー「バイオマス発電、熱利用、燃料製造」 86 |
第5章 安全に!核エネルギー |
37 核エネルギーの課題と可能性「原子爆弾と原子力発電」 90 |
38 核燃料と濃縮「同位元素とウラン濃縮」 92 |
39 軽水炉の原理は?「BWRとPWR」 94 |
40 なぜプルサーマルか?「MOX燃料」 96 |
41 高速増殖炉の可能性「高速増殖炉」 98 |
42 核燃料サイクルは必要か?「核燃料サイクルとワン スルー方式」 100 |
43 放射線の幅広い利用「日常の放射線と医療応用」 102 |
44 革新エネルギー核融合の利用「磁場核融合と慣性核融合」 104 |
第6章 がんばろう!エネルギー有効利用 |
45 エネルギーの有効利用とは?「二次エネルギーと省エネルギー」 108 |
46 電気エネルギーと効率「発電効率とカルノーサイクル」 110 |
47 水素エネルギー社会「水素の製造法」 112 |
48 エネルギーを蓄える「蓄電、蓄熱、蓄燃料」 114 |
49 超伝導の電力応用「超伝導電力貯蔵」 116 |
50 クリーンエネルギー車「電気自動車と燃料電池車」 118 |
51 燃料電池の原理は?「リン酸型、固体電解質型、溶融炭酸塩型」 120 |
52 コージェネレーションとは?「熱電併給発電」 122 |
53 ヒートポンプの原理と応用「逆カルノーサイクルとしての冷凍機」 124 |
54 ガスタービンとジェットエンジン「高温熱流の利用」 126 |
55 複合サイクル発電「ガスタービンと蒸気タービンの組み合わせ」 128 |
56 ごみ発電「RDF(ごみ固形燃料)発電」 130 |
57 糞尿発電「メタン発酵資源の利用」 132 |
58 未利用の排熱 雪氷熱「温度差エネルギー利用の地域熱供給システム」 134 |
59 水力の有効利用「小型水力発電と揚水発電」 136 |
60 LNG冷熱発電「液化天然ガスはマイナス162℃の超低温」 138 |
61 直接発電を考える「MHD発電、熱電子発電」 140 |
第7章 輝け! 未来エネルギー |
62 宇宙ロケットエンジンの未来は?「核融合エンジンと反物質エンジン」 144 |
63 月資源利用の核融合は可能か?「ヘリウム3核融合」 146 |
64 宇宙太陽発電(SPS)は理想のエネルギーか?「マイクロ波送電」 148 |
65 スペースガードは有効か?「NEOの脅威とスペースデブリ問題」 150 |
66 テラフォーミングは必要か?「スペースコロニーと火星改造計画」 152 |
67 未来の地球環境とエネルギー「宇宙太陽 核融合と電気 水素エネルギー」 154 |
【コラム】 |
エネルギーの単位はいろいろ?(基本単位と誘導単位) 32 |
自然災害のエネルギーは?(地震、火山噴火、隕石衝突) 52 |
生物の活動に必要なエネルギーは?(標準代謝エネルギーと生理的時間) 70 |
太陽や星のエネルギーは?(核融合プラズマによる元素製造) 88 |
エネルギーの乱雑度と有効度とは?(エンタルピー、エントロピー、エクセルギーとアネルギー) 106 |
超常現象でのエネルギーは本当か?(世界7不思議から火の玉、UFOまで) 142 |
索引 156 |
参考図書 158 |
はじめに |
第1章 見なおそう!エネルギーの基礎 |
1 エネルギーとは何だろう?「アリストテレスの「エネルゲイア」」 10 |
2 エネルギーは変化する「宇宙の四つの力が源」 12 |
3 宇宙のエネルギーは大規模「ニュートンの重力」 14 |
4 分子と化学の日常のエネルギー「マックスウェルの電磁力」 16 |